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儀器技術(shù)文章

Fluke 9500B示波器校準器

來(lái)源：東方嘉儀 www.enablrclm.com 點(diǎn)擊：

高性能、全自動(dòng)、可升級的示波器校準工作站

全自動(dòng)的功能為您提供完全不用動(dòng)手的示波器校準能力一能夠校準當今高性能、多通道、具有多種功能的示波器。
連續升級的能力能夠保護您的投資。
可以同時(shí)輸出5個(gè)通道意味著(zhù)你不再需要改接電纜線(xiàn)、不再需要復雜的多路信號切換器或者其它阻抗匹配網(wǎng)絡(luò )。
高達6.4GHz的穩幅正弦波和達70ps的脈沖沿提供了校準今天和明天的高性能示波器時(shí)所需要的全部性能和靈活性。
福祿克獨特的有源信號頭技術(shù)能夠在示波器的輸入端產(chǎn)生校準信號一您可以不再懷疑波形的畸變到底發(fā)生
在連接電纜上還是發(fā)生在示波器自身。

示波器校準工作可能是很復雜,并且很耗費時(shí)間。要完成這樣的任務(wù)通常需要大量技術(shù)熟練的操作人員介入,而且今天的多通道示波器還常常意味著(zhù)工作中需要進(jìn)行大量的電纜換接。甚至很多自動(dòng)化的系統也需要大量的人工干預才能完成那些簡(jiǎn)單的校準工作程序。更為值得注意的是用來(lái)實(shí)現自動(dòng)化的開(kāi)關(guān)系統或多路切換器常常會(huì )引人比被校準儀器更大的誤差和畸變。

與這個(gè)問(wèn)題相關(guān)聯(lián)的是,示波器技術(shù)的迅速發(fā)展使得人們?yōu)樽汾s示波器的性能發(fā)展趨勢,需要定期地進(jìn)行大量的設備再投資才能滿(mǎn)足校準示波器的要求。

Fluke 9500B示波器校準工作站打破了這些常規。無(wú)需手工干預、完全自動(dòng)化、準確的示波器校準方案已經(jīng)展現在每一個(gè)人的面前。它具有您所需要的性能水平、您的財務(wù)預算能夠支持的價(jià)格,而且還能夠保證在今后需要的時(shí)候,通過(guò)性能的升級來(lái)滿(mǎn)足您未來(lái)的需求。

自動(dòng)化

完全的自動(dòng)化

示波器校準工作的自動(dòng)化可能是很多校準實(shí)驗室提高校準工作效率的最迫切的要求。用手工的方法來(lái)進(jìn)行示波器校準工作需要技術(shù)熟練的技術(shù)人員花費大量的時(shí)間進(jìn)行許多重復性的工作。半自動(dòng)或部分自動(dòng)化的解決方案顯然觸及到了這個(gè)問(wèn)題,能夠把技術(shù)熟練的技術(shù)人員解脫出來(lái)以進(jìn)行更有價(jià)值的工作。然而,實(shí)際上這些方案也有其自身的問(wèn)題。

在近10年的期間里,示波器已經(jīng)從2通道的儀器演變成了更為復雜的4通道設備。

在校準這些儀器的時(shí)候,需要按照校準程序的要求,把校準信號從一個(gè)通道移向另一個(gè)通道。為此可以實(shí)際地移動(dòng)電纜,這需要操作人員的干預。對于高性能的儀器來(lái)說(shuō),由于人工操作電纜和連接器,會(huì )引人附加的測量不確定度。另外一種方法是引人開(kāi)關(guān)矩陣來(lái)切換信號,但是這會(huì )引起信號反射、接觸不良以及信號通路不一致等問(wèn)題,因而大大地影響校準的不確定度。

有源信號頭

Fluke 9500B解決了這些問(wèn)題,它通過(guò)使用其獨特的有源信號頭技術(shù)提供了真正的、完全自動(dòng)化的解決方案。使用9500B時(shí),校準示波器所需要的所有信號都在遠離校準器主機的、可插拔的有源信號頭中產(chǎn)生。無(wú)需任何附加的電纜,就可以把有源信號頭直接連接到示波器的輸入端。各種波形的控制和開(kāi)關(guān)都是在主機的控制之下完成的,并且這些波形的控制和開(kāi)關(guān)都是在有源信號頭之內——通常在離示波器的輸入端或者其放大器只有幾毫米的距離之內完成的。每臺9500B的主機能夠控制5個(gè)有源信號頭,可以校準一臺帶外觸發(fā)輸入4通道示波器所需要的全部信號,不需要操作人員的干預或其它外部的開(kāi)關(guān)控制。

MEL/CAL 校準管理軟件

在自動(dòng)校準過(guò)程中最后的一個(gè)環(huán)節是軟件。9500B示波器校準器可以和福祿克公司功能強大的、基于IEEE-488（GPIB）接口的MET/CAL自動(dòng)化校準管理軟件一起使用。

MET/CAL不僅能使您實(shí)現校準工作的自動(dòng)化而且還能形成校準結果的文件管理您的校準設備庫存情況并且使您能夠開(kāi)發(fā)新的示波器校準程序。MET/CAL軟件也能夠驅動(dòng)Fluke5500A、5520A和9100多產(chǎn)品校準器。

MET/CAL在Microsoft Windows的環(huán)境下運行支持多用戶(hù)網(wǎng)絡(luò )。此軟件能夠實(shí)現各種高級功能諸如符合ISO9000的溯源性、生成用戶(hù)報告和證書(shū)以及高級測試程序的編譯。

使用MET/CAL帶來(lái)的結果是更高的工作產(chǎn)出率、更好的校準一致性、校準中的人為誤差最少、對操作人員培訓的要求最少——總之能夠以更低的開(kāi)銷(xiāo)更高的質(zhì)量來(lái)完成校準工作。

校準程序

我們知道任何自動(dòng)校準系統的好壞都是由該系統能夠運行的校準程序來(lái)決定的。因此MET/CAL軟件中包括了適用于大多數流行示波器的豐富的測試程序庫。

測試程序庫中的每一個(gè)程序都由有經(jīng)驗的校準工程師編寫(xiě)并按照示波器生產(chǎn)廠(chǎng)家的技要指標進(jìn)行檢查——這樣就保證您能獲得即插即用的方便和可靠的測試結果。

黃金支持計劃

為了跟隨示波器市場(chǎng)的迅速發(fā)展變化,福祿克公司不斷地編寫(xiě)各種新的示波器校準程序。如果一次性地支付一筆較低的費用(低于您請人編寫(xiě)3至4個(gè)數字示波器校準程序的費用),您就可以加入我們的MET/SUPPORT黃金支持計劃。該計劃使您在未來(lái)的12個(gè)月內獲得公司軟件支持隊伍所編寫(xiě)的所有新的測試程序。根據目前的情況來(lái)看,每年可以編寫(xiě)100多個(gè)新的示波器校準程序。您隨時(shí)可以從我們的網(wǎng)站(www.calibration.fluke.com)下載我們編寫(xiě)的每一個(gè)新的測試程序。

除了免費的測試程序庫之外,通過(guò)MET/SUPPOT黃金支持計劃,您將會(huì )得到60天的優(yōu)先技術(shù)支持,使您的系統正常運行。在購買(mǎi)MET/SUPPOT黃金支持計劃時(shí)您還可以選擇其它的好處,包括從我們的網(wǎng)站下載新的測試程序或者獲得用戶(hù)編寫(xiě)的測試程序。

如果您需要的示波器校準程序現在還沒(méi)有,并且您又急需它,那么我們可以以極具競爭力的價(jià)格為您編寫(xiě)。這是我們的快速跟蹤程序編寫(xiě)計劃的一部分。

升級能力

保護您的投資

近年來(lái)示波器的技術(shù)和性能水平迅速發(fā)展而且這種趨勢一直在繼續。幾年前人們認為處在技術(shù)前沿的儀器現在可能已經(jīng)被劃入通用儀器的范圍了對于那些負責維護校準設施支持這些儀器設備的人們來(lái)說(shuō)具有挑戰性的任務(wù)就是如何跟上這種迅速發(fā)展的趨勢。

Fluke 9500B提供了完美的解決方案——完全可升級的能力。今天您可以按照600MHz的合適的性能為9500示波器校準方案進(jìn)行投資。當工作負荷發(fā)生變化更高性能的儀器變得更加重要的時(shí)候您就可以把該設備升級到1.1GHz、3.2GHz一直升級到高達6.4GHz。

如果您現在就已經(jīng)需要使用高性能的儀器那么您可以直接進(jìn)入至上述的任何一步。如果您現在還不需要完全的自動(dòng)化方案那么就從只買(mǎi)一個(gè)有源信號頭開(kāi)始。隨著(zhù)需求的變化再增加更多的有源信號頭直至達到能夠最好地滿(mǎn)足您的日常示波器校準工作的需求的自動(dòng)化程度和性能水平。

只有福祿克公司的9500和9500B示波器校準工作站及其獨特的有源信號頭技術(shù)“ActiveHead™" data-ke-src="http:>

升級能力

保護您的投資

Fluke 9500B提供了完美的解決方案——完全可升級的能力。今天您可以按照600MHz的合適的性能為9500示波器校準方案進(jìn)行投資。當工作負荷發(fā)生變化更高性能的儀器變得更加重要的時(shí)候，您就可以把該設備升級到1.1GHz、3.2GHz一直升級到高達6.4GHz。

只有福祿克公司的9500和9500B示波器校準工作站及其獨特的有源信號頭技術(shù)“ActiveHead™" data-ke-src="http:>

升級能力

保護您的投資

只有福祿克公司的9500和9500B示波器校準工作站及其獨特的有源信號頭技術(shù)“ActiveHead™"”能夠提供這種技術(shù)升級的道路以保障您在校準設備上的投資。

主機系列

福祿克公司認識到，我們必須達到最高水平的技術(shù)性能以保持我們在示波器校準技術(shù)領(lǐng)域中無(wú)可爭議的領(lǐng)導地位。然而我們也認識到并不是每一個(gè)人都需要這種最高水平的技術(shù)性能——至少現在可能不需要。為了滿(mǎn)足需要更多主流校準實(shí)驗室的各種需求，全自動(dòng)維氏硬度計福祿克公司提供了9500B的產(chǎn)品系列。其中包括：

9500B/600　600MHz高性能示波器校準工作站
9500B/1100　1100MHz高性能示波器校準工作站
9500B/3200　3.2GHz/6.4GHz高性能示波器校準工作站

隨著(zhù)您的需求的變化,簡(jiǎn)化地將整套設備替換掉不是您所希望的。所以,上面列出的任何一個(gè)型號的儀器可以在任何時(shí)候升級到更高的性能。如果現在您已經(jīng)擁有一臺9500系列校準器還可以采用一種購買(mǎi)選件進(jìn)行升級的辦法。我們將盡力保證今后的開(kāi)發(fā)工作也將符合這種升級政策。

有源信號頭系列

4種不同的有源信號頭進(jìn)一步擴展了9500B產(chǎn)品系列升級能力的選項。增加有源頭信號系列的可選性能夠進(jìn)一步提高9500B示波器校準器的性能、擴展頻率范圍或者增加其自動(dòng)化的能力。

9510 1.1GHz,500ps脈沖上升時(shí)間的有源頭

9510與所有的9500B主機相兼容,它能提供達1.1GHz(或者主機的最高頻率,二者中的較低者)的穩幅正弦波。與任何主機配合使用都能夠輸出500ps的脈沖上升時(shí)間。

9530 3.2GH,150ps和500ps脈沖上升時(shí)間的有源信號頭

9530與所有的9500B主機相兼容它能提供達3.2GHz(或者主機的最高頻率,二者中的較低落者)的穩幅正弦波。與任何主機配合使用都能夠選擇輸出150ps或500ps的脈沖上升時(shí)間。

9550 25ps脈沖能力的超快速有源信號頭

9550能夠提供25ps的上升和下降時(shí)間可以用于校準高達14GHz的取樣示波器。

9560 6.4GHz擴展帶寬有源頭

9560能夠為9500B提供獨特的6.4GHz穩幅正弦波能力,以準確地進(jìn)行校準工作。這樣的性能是任何其它的示波器校準器無(wú)法匹敵的。只有和9500B/3200配合作用時(shí)9560才能產(chǎn)生6.4GHz的穩幅正弦波。

如果現在您擁有9500主機并希望將其升級到這樣的性能水平請與福祿克公司聯(lián)系。

技術(shù)性能

有源信號頭技術(shù)™

有源頭是重量很輕的模塊,其尺寸僅為14×6.5×3cm,它通過(guò)兩條電纜線(xiàn)—一條單同軸電纜和一條控制電纜與9500B主機相連接。有源、信號頭內安裝著(zhù)全部需要的電路,用以提供為校準現代高性能示波器所必需的所有信號。這些信號包括:高達土220V的直流電壓,l0Hz到l00kHz、高達210Vpp、幅度經(jīng)過(guò)校準的方波:0.1Hz到6.4GHz(取決于有源信號頭的類(lèi)型)的穩幅正弦波,以及0.2ns到50s的4種不同的時(shí)標。有源信號頭內的混合集成電路甚至能夠把外部產(chǎn)生的高頻率校準信號傳送到有源信號頭的輸出端。該混合集成電路還包含了正弦波幅度取樣電路、寬帶衰減器網(wǎng)絡(luò )、一個(gè)脈沖發(fā)生器、一個(gè)脈沖沿發(fā)生器和輸出多路切換電路。

能夠給出這種完美性能的關(guān)鍵在于有源信號頭的輸出電路和示波器的放大器輸入端距離非常之近。在普通的情況下電纜的環(huán)境、不匹配、未知的或不可預測的電纜傳輸特性以及不完善的連接等所有這些都會(huì )引起校準器輸出和示波器輸入之間的信號的質(zhì)量降低。當使用有源信號頭時(shí)校準器輸出和示波器輸入之間實(shí)際上只有幾毫米的距離。這樣短的距離中包含了匹配阻抗、微帶傳輸線(xiàn)和高質(zhì)量的BNC或SMA連接器這樣就消除了校準信號質(zhì)量降低、失真和不確定度的來(lái)源。當連接到高阻抗示波器輸入端時(shí)有源信號頭內部有一個(gè)自動(dòng)切換的50Ω終端負載,因此不需要使用外部的終端器。

9560——為最高的性能而設計

有源信號頭產(chǎn)品系列的最新一個(gè)成員——9560的推出再一次強調了我們在示波器校準技術(shù)方面的承諾。為了體現我們對保護您的投資的不斷關(guān)注9560有源信號頭是我們履行這個(gè)承諾的最新一個(gè)產(chǎn)品。它可以使現在9500的用戶(hù)將其設備升級到9500B的任何一級分享我們最近期產(chǎn)品及其性能升級所帶來(lái)的好處。9560有源信號頭能夠給出6.4GHz的穩幅正弦波和70ps的脈沖沿。

與其它示波器校準器不同的是我們并不只是給出固定幅度的脈沖。有源頭信號技術(shù)使您能夠在4.44mV到3.1V的范圍內調節輸出的幅度,這樣您就能夠一直檢查到示波器的放大器的最靈敏的量程。不論您選擇什么輸出幅度受控的波形濾波技術(shù)將保證所有高速沿都具有準確定義的諧波量分布。

完全的功能

為了有源信號頭的先進(jìn)技術(shù)又有了完全自動(dòng)化的支持有源信號頭和9500B這二者相輔相成提供了無(wú)與倫比的功能。這就使用得用戶(hù)可以信心十足地提高校準工作的產(chǎn)出率而不會(huì )犧牲準確度和穩定性。

垂直和水平偏轉帶寬

幅度在4.44mV到3.1V之間可調,上升/下降時(shí)間為25ps、70ps、150ps或500ps的快速返回零電平的脈沖沿可以用來(lái)檢查示波器的垂直偏轉/采集放大器的脈沖響應和帶寬。

高達220Vpp的高電平脈沖可以用來(lái)檢查輸入衰減器的動(dòng)態(tài)特性。幅度在4.44mV到5.56Vpp之間可調,頻率可高達600MHz、1.1GHz、3.2GHz或6.4GHz,送入50Ω負載的穩幅正弦波(使用9560有源頭時(shí)幅度在8.88mV到5.56Vpp之間可調)可以直接校準示波器的帶寬。此信號還可愉校準Z-軸和水平偏轉帶寬。雙正弦波輸出功能可以校準示波器的觸發(fā)靈敏度以及其它通常需要在連接電纜中插入分配器（splitter）其它功能。

垂直偏轉增益

直流電平和10Hz到100kHz的方波的幅度最高可達到220V具有5位數的幅度分辨率其準確度對于直流為0.025%對于方波為0.1%-這些技要指標遠遠超過(guò)了一般校準工作的需要可以滿(mǎn)足校準12比特的數字化型和14比特的內插型示波器的需要。

為了保護50Ω的終端負載,在施加高電壓之前,9500B直流會(huì )自動(dòng)檢查示波器的輸入阻抗。自動(dòng)切換的50Ω輸出阻抗可以在幅度達5.56V的情況下提供相同的波形（9500源阻抗由重定標來(lái)補償為最小阻抗即8.88mV-5.56Vpp送入50Ω）

時(shí)基準確度

時(shí)標信號覆蓋了每格0.2ns到每格50s的時(shí)基量程的校準需要。時(shí)標信號有4種式樣,并且還能夠用增加幅度的方法來(lái)突出順序的第10個(gè)時(shí)標脈沖。這就為模擬和數字存儲示波器的校準提供了最佳的可視性。

9500B具有高穩定度的石英參考標準,因此具有±0.25ppm的定時(shí)準確度——該準確度達到了校準最新的數字示波器所需要的技術(shù)水平。

輔助的校準功能

9500B的輔助校準功能能夠校準常常為其它校準器所忽略的那些示波器功能。